异氰酸酯改性聚醚硅油的合成、复配及在碳纤维原丝上的应用与性能研究

发布时间：2021-04-20 05:30

　　聚醚改性硅油是一种碳纤维原丝常用的油剂组分,针对目前聚醚改性硅油存在的合成困难、硅含量过高等问题,本文利用自组装法合成聚醚改性硅油,并对其进行改性,制备出可实现自乳化、粒径尺寸可控、具有润滑作用,增加碳纤维原丝集束性等功能的产物。对改性后的聚醚硅油进行复配、测试,并将其应用于碳纤维原丝生产及碳化实验。（1）采用八甲基环四硅氧烷（D₄）为原料,1,1,3,3-四甲基二硅氧烷（HMM）为封端剂,在浓硫酸催化作用下制备出端含氢硅油;然后采用硅氢加成法,利用自制端含氢硅油与烯丙基醚在催化剂作用下制备出羟乙氧丙基硅油。通过FT-IR光谱和¹H NMR对产物进行测试,确定产物结构,并通过单因素实验筛选出制备聚醚改性硅油的最优工艺条件:Si-H摩尔数:C=C摩尔数=1:1.1,反应温度为100℃,反应时间为6 h,催化剂用量为30μg/g,并测试了不同分子量产物的耐热性与粘度。（2）采用自制的羟乙氧丙基硅油、聚丙二醇、2,2-二羟甲基丙酸、甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）为原料,乙二胺为扩链剂,三乙胺为中和剂,制备出可自乳化的阴离子异氰酸酯改性聚醚硅油乳... 

【文章来源】：吉林化工学院吉林省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 PAN基碳纤维原丝用油剂
        1.2.1 PAN基碳纤维原丝用油剂的分类
        1.2.2 PAN基碳纤维原丝用油剂的作用
        1.2.3 PAN基碳纤维原丝用油剂的要求
        1.2.4 PAN基碳纤维原丝用油剂的研究进展
    1.3 聚醚改性碳纤维原丝用油剂
        1.3.1 聚醚改性碳纤维原丝用油剂的类型
        1.3.2 聚醚改性碳纤维原丝用油剂的制备方法
    1.4 两亲性共聚物在溶液中的自组装
    1.5 本课题的研究内容与意义
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 本研究的创新之处
第2章 实验材料及测试方法
    2.1 实验原料
    2.2 实验仪器
    2.3 产物的表征与测试方法
        2.3.1 产物的表征
        2.3.2 乳液的性能表征
第3章 羟乙氧丙基硅油的合成与表征
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 端含氢硅油的合成
        3.2.2 聚醚改性硅油的合成
        3.2.3 羟乙氧丙基硅油的合成
        3.2.4 催化剂的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 产物的表征
        3.3.2 羟乙氧丙基硅油合成工艺研究
        3.3.3 耐热性测试
        3.3.4 粘度测试
    3.4 本章小结
第4章 阴离子异氰酸酯改性聚醚硅油的制备与表征
    4.1 前言
    4.2 实验部分
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 产物的表征
        4.3.2 阴离子异氰酸酯改性聚醚硅油的反应因素影响
    4.4 本章小结
第5章 非离子异氰酸酯改性聚醚硅油的制备与表征
    5.1 前言
    5.2 实验部分
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 产物表征
        5.3.2 非离子异氰酸酯改性聚醚硅油的反应因素影响
        5.3.3 两种改性聚醚硅油的测试对比
    5.4 本章小结
第6章 改性聚醚硅油的复配及在碳纤维原丝上的应用
    6.1 前言
    6.2 实验部分
    6.3 碳纤维原丝的上油、碳化与性能测试
    6.4 结果与讨论
        6.4.1 阴离子异氰酸酯改性聚醚硅油与侧链聚醚硅油复配测试
        6.4.2 非离子异氰酸酯改性聚醚硅油与环氧硅油复配测试
        6.4.3 碳纤维原丝上油、碳化及性能测试
    6.5 本章小结
第7章 结论
参考文献
作者简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]氨基聚醚改性硅油的合成与性能研究[J]. 周全凯,孙晓龙,王炳帅,秦立翠,姜艳.  日用化学品科学. 2017(01)
[2]三元嵌段共聚硅油合成工艺的研究[J]. 袁洁,贺江平,颜怀谦,冯娜.  有机硅材料. 2016(05)
[3]环氧改性含氢聚硅氧烷的制备[J]. 张海浪,饶秋华,李喻,袁刚,赵宇泰.  热固性树脂. 2016(03)
[4]端-侧基氨基聚醚改性硅油的合成及其微乳液制备[J]. 赵莹,李同国,崔晴晴,张宝昌,宋晓峰.  功能材料. 2016(02)
[5]不同封端聚醚共改性硅油的合成及其破乳性能[J]. 刘龙伟,郭睿,王敏,王二蒙,解传梅.  有机硅材料. 2015(01)
[6]浅谈高性能PAN基碳纤维含硅原丝油剂性能指标与检测[J]. 朱栋栋,徐菁.  科技创新与应用. 2014(26)
[7]氨基聚醚共改性硅油的合成与性能[J]. 冉二艳,张宝昌,周如彬,赵莹,刘扬.  化工进展. 2014(02)
[8]氨基聚醚硅油SEA的制备及其应用[J]. 胡雪敏,张海燕,肖长发.  纺织学报. 2013(10)
[9]三元共聚嵌段硅油的结构及应用性能[J]. 雷志涛.  印染. 2013(05)
[10]碳纤维及原丝用油剂研发及应用[J]. 关颖.  化工新型材料. 2012(06)

博士论文
[1]丙烯腈/衣康酸铵共聚物的制备及其溶液性质的研究[D]. 崔传生.山东大学 2006

硕士论文
[1]聚醚改性聚硅氧烷的合成及其性能研究[D]. 姚洪涛.东南大学 2016
[2]碳纤维原丝用油剂主要成分分析及应用研究[D]. 孙秀花.长春工业大学 2012
[3]高性能碳纤维专用油剂及上油工艺的研究[D]. 强杉杉.东华大学 2008



本文编号：3149071